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摘要
基于露天金属矿山开采常面临矿体和岩体混合的爆破条件，爆区中常有规模不等的矿岩混合爆区，爆破过程中不可避免地造成破碎矿石和岩石相互混合，导致矿石贫化。对某矿14 m台阶?310 mm大直径深孔逐孔、排间梯段起爆、跨越矿岩交界顺序和有序长延时对孔起爆等工况条件下，台阶深孔在爆炸荷载对矿岩交界处抛掷效果的影响进行数值模拟研究分析。模拟得出：(1)跨矿岩分界线处的正向抛掷速度及位移较大，侧向因应力叠加抵消导致抛掷运动速度及位移较小，因此边界线处主要为正向移动，同时有效避免矿岩混合现象；跨交界炮孔周围因先行起爆，为孔组创造了瞬时自由面条件，导致破碎岩块颗粒整体既向前方正向抛掷，同时也向侧向抛掷分离，利于矿岩体的抛掷分离；从各监测点特性可以看出，台阶整体垂直高度上，在最小抵抗线处位移及速度最大，依次向两侧递减。(2)在跨越矿岩交界的同排炮孔有序对孔起爆方式下，对孔组在110～150 ms不同延期时间下的模拟结果表明，随着延期时间的增加，有利于为跨交界炮孔提供充足的抛掷空间，减少矿岩体抛掷过程中的碰撞，使得分离沟槽宽度增加，同时矿岩体爆堆高度相对有所提升。(3)在混合爆区跨越矿岩交界有序长延时起爆，进行爆破分离技术方案基础上，以爆区内矿（岩）区域中心为起爆点，采用各自区域V型起爆方案，可以实现矿岩石的各自中心堆积，同时也强化了跨矿岩交界处抛掷瞬时自由面效应，更有利于深凹沟槽的产生，充分降低混合爆堆矿石的贫化率。该研究为露天金属矿矿岩分离爆破提供理论依据和实际爆破创造有利条件。
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单位内蒙古科技大学; 内蒙古包钢钢联股份有限公司
